Performed by: ערן גיארי ראול קצנלנבוגן Instructor: מוני אורבך

1. Technion - Israel institute of technology department of Electrical Engineering הטכניון - מכון טכנולוגי לישראלהפקולטה להנדסת חשמל High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות דו”ח סיכום פרויקט חלק א’ Subject: CMOS imager transformation & recording העברת מידע ממצלמת ה-CMOS IMAGER דרך זיכרון וכתיבה לקובץ Performed by: ערן גיארי ראול קצנלנבוגן Instructor: מוני אורבך סמסטר חורף תשס"ד 1

2. High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות Abstract Many digital cameras technologies today uses the cmos imager technology which is more advanced comparing to CCD technologies. The need for data transformation from a camera to a file is grown due to the digital effects of the technology. When working with a digital device, the user would like to transfer data in tow ways: 1.Real time transformation: The data is transferred through a logic system directly to a file and is not saved in the memory device. This kind of transformation is fast and can be available in many kinds of communication protocols. 2.RECORDING MODE: The data is recorded in the memory (using read/write operations ) ,and then transferred to the target file. This kind of operation is more complexes and the logic system must synchronized between the camera data rate transformation and the memory operations rate, In the following documentation we will try to explain in details how we overcome this problem and succeed to combine all the logic together and synchronized it well. For conclusion, Data transformation can be done in various ways, but when the origin of the data is camera sensors, extra care should be given to the sequences and the rates so the synchronization between the camera, logic ,and memory device will be perfect. 2

3. High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות System description בחלקו הראשון של הפרוייקט נדרש לבצע את מימוש החומרה והמערכת הלוגית אשר מבקרת, מתזמנת ומבקרת בין המצלמה לזיכרון וה-USB .היעדים המרכזיים הם: 1.בניית לוגיקה לטרנספורמצית מידע בין ה-BUS של המצלמה (8 ביט רוחב) אל ה-BUS של הזיכרון (64 ביט רוחב) וההיפך. בניית לוגיקה זו חיונית על מנת שרכיבים אלו יוכלו לתקשר ביניהם ולא תיווצר בעיה של חוסר תיאום ברוחב ה-BUS. 2.הבנה, תכנון ויישום של פרוטוקול התקשורת בין ה-SDRAM CONTROLLER לבין ה-SDRAM . תכנון זה כולל בחירת מוד העבודה עם ה-SDRAM על פי אילוצי המערכת (קצב שידור נתונים ועוד-יוסבר בהמשך), הבנה,שינוי ושדרוג של קוד ה-VHDL אשר מממש את ה-יחידות השונות של ה-SDRAM CONTROLLER. 3.בניית מערכת לוגית כוללת אשר תבקר על פעולת המערכת ועל הסינכרון בין היחידות השונות:המצלמה, הזיכרון, וה-USB. היעד המרכזי של חלק א הוא לבנות מערכת לוגית אשר תדע לנהל פרוטוקול תקשורת נכון עם ה-SDRAM במודי עבודה שונים ותחת אילוצים שונים. זה גם היעד המרכזי של הפרוייקט וכאמור התרכזנו בו. 3

4. High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות Specification • Hardware: • רכיב FPGA מסוג EPF10K100EFC484-1 המכיל 100000 שערים למימוש לוגיקה וזכרון (עד 6KByteזכרון)RAM. בנוסף, נמצא על הכרטיס גם חיבור ל-MByte SDRAM ומגוון אפשרויות חיבור לחומרה חיצונית. • בנוסף השתמשנו בממשק- USB מסוג DLP245M • OV-5017 • -מצלמהOmnivision 4

5. Cmos Imager sensor OV-5017 Omnivision High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות System Block Diagram SDRAM 128Mb – MT8LSDT3232U של חברת MICRON SDRAM Controller (Altera Core) USB module Command Generator 5

6. High speed digital systems laboratory המעבדה למערכות ספרתיות מהירות FPGA Block Diagram SDRAM 128Mb – MT8LSDT3232U של חברת MICRON SDRAM Controller (Altera Core) Command Generator 6